1.1走进分子世界课后练习-2021-2022学年高二下学期物理沪教版（2019）选择性必修第三册（word 含答案）

1.1走进分子世界
一、选择题（共14题）
1．某同学在“用油膜法估测分子的大小”的实验中，计算出的分子直径明显偏小，可能是由于（　　）
A．水面上痱子粉撒得较多，油酸膜没有充分展开
B．计算油酸膜面积时，错将不足半格的方格作为完整方格处理
C．将油酸酒精溶液的体积误当成纯油酸的体积
D．求每滴油酸酒精溶液的体积时，1mL的溶液滴数少计了10滴
2．阿伏伽德罗常数是，铜的摩尔质量是，铜的密度是，则下列说法不正确的是（ ）．A．铜中所含的原子数为
B．1kg铜所含有的原子数目是
C．一个铜原子所占的体积是
D．一个铜原子的质量是
3．新冠病毒在电子显微镜下观察。病毒一般呈球形，有形似皇冠状突起，直径在75160nm之间，则1nm化为国际基本单位正确的是（　　）
A．1nm=10-3m B．1nm=10-6m
C．1nm=10-9m D．1nm=10-10m
4．已知阿伏加德罗常数是NA，铜的摩尔质量为M，密度为ρ，则下列判断正确的是
A．1 m3铜中含有原子数目是 B．1 kg铜中含有原子数目是ρNA
C．一个铜原子的质量是 D．一个铜原子占有的体积是
5．从下列哪一组数可以估算出阿佛加德罗常数
A．一定量H2的质量与体积 B．H2的摩尔体积与分子直径
C．H2的摩尔质量与分子质量 D．H2的摩尔体积与摩尔数
6．在“用单分子油膜估测分子的大小”实验中，下列不必要的步骤是（　　）
A．测出油滴的体积
B．将油滴滴到水面上，使其在水面上散开
C．让油膜形成一个圆，测出圆的直径
D．测出油膜的面积
7．已知某气体的摩尔体积为，摩尔质量为，阿伏加德罗常数为，由以上数据不能估算出这种气体（　　）
A．每个分子的质量 B．每个分子的体积
C．每个分子占据的空间 D．1g该气体中所含的分子个数
8．为了减小“用油膜法估测分子的大小”的实验误差，下列操作正确的是（　　）
A．用注射器取1 mL配制好的油酸酒精溶液，共可滴N滴，则每滴中含有油酸 mL
B．把浅盘水平放置，在浅盘里倒入一些水，使水面离盘口距离小一些
C．先在浅盘中撒些痱子粉，再用注射器把油酸酒精溶液多滴几滴在水面上
D．实验时先将一滴油酸酒精溶液滴入水中，再把痱子粉撒在水面上
9．纳米材料有很多优越性，有着广阔的应用前景。已知lnm（纳米）=10－9m，边长为1nm的立方体可容纳的氢分子的个数最接近下面哪一数值（　　）
A．102 B．103 C．106 D．109
10．在“用油膜法测量油酸分子大小”的实验中，下列说法正确的是（　　）
A．用油膜法可以精确测量分子的大小
B．计算油膜面积时，应舍去所有不足一格的方格
C．根据油酸的体积和油膜的面积可算出油酸分子的直径
D．实验时应先将一滴油酸酒精溶液滴入水面、再把痱子粉洒在水面上
11．用单分子油膜法测出油酸分子（视为球形）的直径后，若要计算阿伏伽德罗常数，还需要的物理量是（　　）
A．油滴的体积
B．油滴的质量
C．油酸的摩尔体积
D．油酸的摩尔质量
12．“用油膜法估测油酸分子的大小”实验的科学依据是（　　）
A．将油酸形成的膜看成单分子油膜 B．不考虑各油酸分子间的间隙
C．将油酸分子看成球形 D．油酸分子直径的数量级为10-15 m
13．在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中所用的油酸酒精溶液为每1000mL溶液中有纯油酸0.6mL。用注射器测得1mL上述溶液为80滴，把1滴该溶液滴入盛水的浅盘内，让油膜在水面上尽可能散开，测得油膜的轮廓形状如图所示。图中每个小正方形方格的边长均为1cm，下列说法正确的是（　　）
A．实验时将油酸分子看成球体模型
B．实验时不考虑各油酸分子间的间隙
C．测出分子直径后，就可以根据已知条件算出阿伏加德罗常数
D．该实验测出油酸分子的直径约是6.5×10－8m
14．若以V表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积， 表示在标准状况下水蒸气的密度，M表示水的摩尔质量，m0表示一个水分子的质量，V0表示一个水分子的体积，NA表示阿伏伽德罗常数，则下列关系式正确的是（ ）
A． B．
C． D．
二、填空题
15．物体是由大量______组成的。
16．已知阿伏伽德罗常数为N，某物质的摩尔质量为M（kg），该物质的密度为ρ（kg/m3），每干克该物质所含的分子个数是__________ 每立方米该物质所占的分子个数__________
17．已知一滴水的体积是6×10-8m3，则这滴水中含有的水分子数约为_______个。
18．已知铜的摩尔质量是M，密度是ρ，阿伏加德罗常数是NA，则V体积的铜块中含有的铜原子个数为______。
三、综合题
19．铜的密度ρ=8.96×103kg/m3、摩尔质量M=6.35×10-2kg/mol，阿伏加德罗常数NA=6.0×1023mol-1。可将铜原子视为球体，试估算：（保留一位有效数字）
（1）1克铜含有的分子数；
（2）一个铜原子的直径大小。
20．一气泡从湖底上升到湖面的过程中温度保持不变，已知气泡内气体的密度为1.29 kg/m3，平均摩尔质量为0.029 kg/mol.阿伏加德罗常数NA＝6.02×1023 mol－1，取气体分子的平均直径为2×10－10 m．若气泡内的气体能完全变为液体，请估算变为液体后液体体积与原来气体体积的比值(结果保留一位有效数字)．
21．环境与人类健康问题越来越受到重视，公共场所都贴有禁止吸烟的标志。在一个面积约的办公室内，如果因一人吸烟使得办公室内空气中有害气体的分子数占分子总数的万分之五，假设有害气体在室内空气中均匀分布，已知此时室内空气摩尔体积为22.4L/mol，试估算：
（1）该办公室内的人每呼吸一次，吸入的有害气体的分子数；（按人正常呼吸一次吸入的气体约为500mL计算）
（2）室内空气中每两个有害气体分子的间距。
22．由于生态环境的破坏，地表土裸露，大片土地沙漠化，加上春季干旱少雨，所以近年来我国北方地区3、4月份扬尘天气明显增多．特别是2006年的3月26日至28日，由于南下的冷空气所带来的大风，席卷了我国从新疆到沿海的北方大部分地区，出现了罕见的沙尘暴天气．据
环保部门测定，在北京地区沙尘暴严重时，最大风速达到12 m/s，同时大量的微粒在空中悬浮．沙尘暴使空气中的悬浮微粒的最高浓度达到5.8×10－6 kg/m3，悬浮微粒的密度为2.0×103 kg/m3，其中悬浮微粒的直径小于10－7 m的称为“可吸入颗粒物”，对人体的危害最大．北京地区出现上述沙尘暴时，设悬浮微粒中总体积的1/50为可吸入颗粒物，并认为所有可吸入颗粒物的平均直径为5.0×10－8 m，求1.0 cm3的空气中所含可吸入颗粒物的数量是多少？(计算时可把可吸入颗粒物视为球形，计算结果保留1位有效数字)
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
【详解】
A．水面上痱子粉撒得较多，油酸膜没有充分展开，导致面积测量偏小，根据公式
所以直径测量偏大，A错误。
B．计算油酸膜面积时，错将不足半格的方格作为完整方格处理，导致面积测量偏大，根据公式
所以直径测量偏小，B正确。
C．将油酸酒精溶液的体积误当成纯油酸的体积，导致体积测量偏大，根据公式
所以直径测量偏大，C错误。
D．求每滴油酸酒精溶液的体积时，1mL的溶液滴数少计了10滴，导致每滴油酸的体积测量偏大，根据公式
所以直径测量偏大，D错误。
故选B。
2．B
【详解】
A.铜的质量为，所以铜的原子数：，A正确．
B.1kg铜所含有的原子数目，B错误．
C.铜的摩尔体积，所以一个铜原子所占的体积是，C正确．
D.一个铜原子的质量是，D正确．
3．C
【详解】
由于1nm=10-9m，所以C正确；ABD错误；
故选C。
4．A
【详解】
A项： 1m3铜中含有原子数目是，故A正确；
B项：1kg铜含有原子数目是，故B错误；
C项：一个铜原子的质量为，故C错误 ；
D项：一个铜原子的体积为，故D错误．
5．C
【详解】
根据一定量H2的质量与体积，只能求解密度，不能求解阿佛加德罗常数，选项A错误；由H2的分子直径能求解分子体积，但是不知道一个分子占据的空间，则根据H2的摩尔体积与分子直径不能求解阿佛加德罗常数，选项B错误；H2的摩尔质量除以分子质量，可得阿佛加德罗常数，选项C正确；已知H2的摩尔体积与摩尔数由也不能求解阿佛加德罗常数，选项D错误；故选C.
6．C
【详解】
“油膜法估测油酸分子的大小”实验步骤为：配制酒精油酸溶液（记下配制比例）→测定一滴酒精油酸溶液的体积→准备浅水盘→形成油膜→描绘油膜边缘→测量油膜面积→计算分子直径。很显然，在实验的步骤中，是“将1滴此溶液滴在有痱子粉的浅盘里的水面上，等待形状稳定”，用彩笔描绘出油酸膜的形状，将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，按不足半个舍去，多于半个的算一个，统计出油酸薄膜的面积，则用此溶液的体积除以其的面积，恰好就是油酸分子的直径，显然油膜未必是圆形，也很难成圆形。该题选择不必要的步骤，故选C。
7．B
【详解】
A．每个分子的质量=摩尔质量与阿伏加德罗常数的比值，已知摩尔质量和阿伏加德罗常数，就能求出每个分子的质量，故A不符合题意。
B．由于气体分子间的距离较大，气体的体积远大于气体分子体积之和，所以不能求出每个分子的体积，故B符合题意。
C．建立这样的模型：将气体分子占据的空间看成立方体，而且这些空间一个挨一个紧密排列，则每个分子占据的空间=摩尔体积与阿伏加德罗常数的比值，可以求出每个分子占据的空间，故C不符合题意；
D．该气体的物质的量为
故所含分子数为
故D不符合题意。
故选B。
8．B
【详解】
A．mL是一滴油酸酒精溶液的体积，乘以其中油酸的体积浓度才是油酸的体积，A错误；
B．把浅盘水平放置，在浅盘里倒入一些水，使水面离盘口距离小一些，则B正确；
C．多滴几滴能够使测量形成油膜的油酸体积更精确些，但多滴以后会使油膜面积增大，可能使油膜这个不规则形状的一部分与浅盘的壁相接触，这样油膜就不是单分子油膜了，故C错误；
D．为了使油酸分子紧密排列，实验时先将痱子粉均匀撒在水面上，再把一滴油酸酒精溶液滴在水面上，选项D错误。
故选B。
9．B
【详解】
1nm的立方体体积为
氢分子体积与与直径的立方成正比，直径d=10－10m，所以氢分子体积数量级为10 30m3
故选B。
10．C
【详解】
A．由于油膜法假设分子是单层并且紧密相连的，并不完全符合实际，故不能精确测量分子的大小，故A错误；
B．在计算面积时，超过半个的按一个，不足半格的才能舍去，故B错误；
C．根据实验原理可知，分子直径是由纯油酸的体积除以相应的油膜的面积，故C正确；
D．实验时要先洒痱子粉，再滴油酸酒精溶液；故D错误；
故选C。
11．C
【详解】
设一个油酸分子的体积为V1，则：，根据可知，要测定阿伏加德罗常数，还需要知道油滴的摩尔体积，故C正确，ABD错误．
12．ABC
【详解】
实验中油酸的直径是用油酸的体积除以油膜的面积来计算，所以实验的科学依据是将油膜看成单分子油膜，不考虑油酸分子间的间隙，并把油酸分子看成球形，油酸分子直径的数量级为10-10 m，所以ABC正确，D错误。
故选ABC。
13．AB
【详解】
AB．在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，把一滴油酸酒精溶液滴到水面上，油酸在水面上要尽可能地散开，形成单分子油膜，把分子看成球体模型，不考虑各油酸分子间的间隙，单分子油膜的厚度就可以认为等于油酸分子的直径，故AB正确；
D．1滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积为
V＝×mL＝7.5×10－6 mL
油膜所占格数约为115个，则面积S＝115×1cm2，分子直径
d＝≈6.5×10－8cm＝6.5×10－10m
故D错误；
C．而阿伏加德罗常数等于摩尔体积除以一个分子的体积，则测出分子直径后，不能根据已知条件算出阿伏加德罗常数，故C错误。
故选AB。
14．BC
【详解】
A.对水蒸气，由于分子间距的存在，摩尔体积V除以阿伏加德罗常数NA等于每个分子占据的空间体积，但并不等于分子体积，故选项A不符合题意；
B.M（表示摩尔质量）除以ρ（标准状况下水蒸气的密度）等于标准状态下水蒸气的摩尔体积V，故选项B符合题意；
C.单个分子的质量等于摩尔质量除以阿伏伽德罗常数，故选项C符合题意；
D.对水蒸气，由于分子间距的存在，NAV0并不等于摩尔体积，故选项D不符合题意；
15．分子
16．
【详解】
1kg该物质的物质的量为，所含分子数目为
每个分子所占体积
所以每立方米该物质所含分子数为
17．
【详解】
根据
可得一滴体积为6×10-8m3水的质量为
其物质的量为
所含分子数为
（个）
18．
【详解】
V体积的铜的质量为，所以V体积的铜的摩尔数为,故含有的铜原子个数,
19．（1）（2）
【详解】
（1）质量m=1g的铜中含有的分子数为
（2）一个铜原子的质量
所以铜原子的体积
将铜原子当作球体，故
V0=πD3
联立解得
20．（9×10-5～2×10-4）
【详解】
设气体体积为V0，液体体积为V1
或
21．（1）；（2）
【详解】
（1）吸入的有害气体的分子数为
（2）室内空气中含有害气体的分子数为
把有害气体分子看成正方体，则每个分子平均体积为
每两个有害气体分子的间距为
22．9×105个
【详解】
出沙尘暴天气时，1 m3的空气中所含悬浮微粒的总体积为
V＝＝ m3＝2.9×10－9 m3
那么1 m3中所含的可吸入颗粒物的体积为
V′＝＝5.8×10－11 m3
又因为每一个可吸入颗粒物的体积为
V0＝πd3≈6.54×10－23 m3
所以1 m3中所含的可吸入颗粒物的数量
N＝≈8.9×1011个
所以1.0 cm3的空气中所含可吸入颗粒物的数量为
N′＝N×1.0×10－6＝8.9×105个≈9×105个．